汽车离合器构造与检修

郑州交通职业学院第1/25页机电工程学院第1/120页学习内容活动2摩擦离合器的构造和工作原理活动1离合器概述活动4离合器的检修与常见故障诊断活动3摩擦离合器的操纵机构和分离机构郑州交通职业学院第2/25页机电工程学院第2/120页活动1离合器概述1.1离合器概述1.2摩擦离合器的构造和工作原理1.3摩擦离合器的操纵机构和分离机构1.4离合器的检修与常见故障诊断郑州交通职业学院第3/25页机电工程学院第3/120页1.1离合器概述离合器安装在发动机与变速器之间，其功用是：使发动机与传动系逐渐接合，保证汽车平稳起步；暂时切断发动机的动力传动，保证变速器换挡平顺；限制所传递的转矩，防止传动系过载。手动变速器利用摩擦式离合器以传输动力；自动变速器则利用液力变矩器传输动力。1.离合器的功用郑州交通职业学院第4/25页机电工程学院第4/120页1.1离合器概述1、接合平顺柔和，以保证汽车平稳起步；2、分离迅速彻底，便于换挡和发动机起动；3、具有合适的储备能力，既能保证传递发动机最大转矩又能防止传动系过载；4、从动部分的传动惯量应尽量小，以减少换挡时冲击；5、具有良好地散热能力；6、操纵轻便，以减轻驾驶员地疲劳；7、具有缓和转动方向冲击、衰减振动、噪声小。2.对离合器的要求郑州交通职业学院第5/25页机电工程学院第5/120页1.1离合器概述3.离合器的分类（1）目前汽车上多采用摩擦式离合器，主要根据以下方式进行分类：①根据从动盘的数目：单盘式、双盘式和多盘式；②按压紧弹簧的形式：周部螺旋弹簧式、中央螺旋弹簧式和膜片弹簧式；③按操纵方式的不同：机械操纵式、液压操纵式和气动操纵式郑州交通职业学院第6/25页机电工程学院第6/120页1.1离合器概述3.离合器的分类1.摩擦式离合器利用主、从动部分的摩擦作用来传递速度和转矩。又分为湿式和干式两种。2.液力变矩器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。3.电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。4.目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。湿式摩擦式离合器一般为多盘式的，浸在油中以便于散热。（2）汽车上应用的离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。郑州交通职业学院第7/25页机电工程学院第7/120页活动2摩擦离合器的构造和工作原理2.1摩擦离合器的基本结构2.2摩擦离合器的工作原理2.3摩擦离合器踏板的自由行程2.4膜片弹簧式离合器2.5周布弹簧离合器郑州交通职业学院第8/25页机电工程学院第8/120页2.1摩擦离合器的基本结构离合器的基本结构如图所示。根据各元件的动力传递和作用不同，离合器可分为主动部分、从动部分、压紧装置和操纵机构。压紧装置（膜片弹簧）将从动盘压紧在飞轮端面上，发动机转矩靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传递到从动盘上，再经过从动轴等传给驱动车轮。①根据从动盘的数目：单盘式、双盘式和多盘式；②按压紧弹簧的形式：周部螺旋弹簧式、中央螺旋弹簧式和膜片弹簧式。摩擦离合器的结构类型：郑州交通职业学院第9/25页机电工程学院第9/120页2.1摩擦离合器的基本结构离合器的基本结构郑州交通职业学院第10/25页机电工程学院第10/120页2.2摩擦离合器的工作原理离合器的工作原理如图所示。从动盘通过花键和变速器主动轴相连，可以前后运动。在压紧弹簧作用下，离合器处于接合状态。当驾驶人踩下离合器踏板时，分离套筒和分离轴承在分离叉的推动下，推动从动盘克服压紧弹簧的力而后移，使离合器处于分离状态，中断动力传动。郑州交通职业学院第11/25页机电工程学院第11/120页离合器工作原理2.2摩擦离合器的工作原理郑州交通职业学院第12/25页机电工程学院第12/120页逐渐抬起离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下前移逐渐压紧从动盘，此时从动盘与压盘、飞轮的接触面之间产生摩擦力矩并逐渐增大，动力由飞轮、压盘传给从动盘经输出轴输出。在这一过程中，从动盘及输出轴转速逐渐提高，直至与主动部分相同，主、从动部分完全接合，接合过程结束，离合器处于接合状态。在离合器的接合过程中，飞轮、压盘和从动盘之间接合还不紧密时，所能传递的摩擦力矩较小，其主、从动部分未达到同步，处于相对打滑的状态称为半联动状态。这种状态在汽车起动时是必要的。2.2摩擦离合器的工作原理郑州交通职业学院第13/25页机电工程学院第13/120页2.3摩擦离合器踏板的自由行程由离合器的工作原理可知，当从动盘摩擦片磨损变薄后，为了保证离合器能处于接合状态，传递发动机转矩，则压盘必须向前移动。此时膜片弹簧（或分离杠杆）外端和压盘一起向前移，其内端向后移。如果膜片弹簧（或分离杠杆）与分离轴承之间没有间隙，则由于机械式操纵机构的干涉作用，压盘最终无法前移，即导致离合器不能接合，出现打滑现象。为此，在离合器膜片弹簧（或分离杠杆）内端与分离轴承之间预留一定的间隙（一般为几毫米），这个间隙称为离合器的自由间隙，如图所示。郑州交通职业学院第14/25页机电工程学院第14/120页离合器自由间隙2.3摩擦离合器踏板的自由行程郑州交通职业学院第15/25页机电工程学院第15/120页2.4膜片弹簧式离合器膜片弹簧式离合器的结构如图所示。膜片弹簧式离合器以膜片弹簧取代螺旋弹簧及分离杠杆，结构更简单，并可免除调整分离杠杆高度的麻烦，且膜片弹簧弹性极佳，操作省力，故为目前使用最广的离合器。郑州交通职业学院第16/25页机电工程学院第16/120页2.4膜片弹簧式离合器1.膜片弹簧离合器的构造和原理1.主动部分：飞轮、离合器盖和压盘2.从动部分：从动盘（带扭转减振器）和从动轴3.压盘的传动、导向和定心方式：压盘在工作中既要接受离合器盖传来的动力，还要在离合器分离和接合过程中轴向移动。为了将离合器盖的动力顺利传给压盘，并使压盘在移动时只作轴线方向的平动而不发生歪斜，压盘应采用合适的传动、导向和定心方式。目前，根据车型的不同压盘的传动、导向和定心方式有传动片式、凸台窗口式、传动销式和传动块式。郑州交通职业学院第17/25页机电工程学院第17/120页凸台窗口式径向传动片式切向传动片式是现今运用比较多的一种传动形式，传动片沿弦向（切向）安装，以传递力矩。但这样安装的传动片的反向承载能力较差，汽车反拖时，传动片易折断。2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第18/25页机电工程学院第18/120页膜片弹簧式离合器构造（一）2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第19/25页机电工程学院第19/120页膜片弹簧式离合器构造（二）2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第20/25页机电工程学院第20/120页离合器盖通过螺栓固定在飞轮上，为了保持正确的安装位置，离合器盖通过定位销进行定位。压盘与离合器盖之间通过周向均布的三组或四组传动片来传递转矩。传动片用弹簧钢片制成，每组两片，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉连接在压盘上。2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第21/25页机电工程学院第21/120页离合器从动盘的结构2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第22/25页机电工程学院第22/120页从动盘主要由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂等组成，如图所示。为消除传动系的扭转振动，从动盘一般都带有扭转减振器。膜片弹簧的径向开有若干切槽，形成弹性杠杆。切槽末端有圆孔，固定铆钉穿过圆孔，并固定在离合器盖上。膜片弹簧两侧装有钢丝支承环，这两个钢丝支承环是膜片弹簧工作时的支点。膜片弹簧的外缘通过分离钩与压盘联系起来。从动盘的结构2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第23/25页机电工程学院第23/120页膜片弹簧的结构2.4膜片弹簧式离合器•材料：优质弹簧钢板•形状：碟状径向切槽外端圆孔，可防止应力集中。弹性杠杆郑州交通职业学院第24/25页机电工程学院第24/120页工作时，转矩的传递路线：摩擦片＋从动盘钢片（铆接）→减振弹簧→从动盘毂显然减振弹簧被压缩。1、10—摩擦（衬）片2—波浪形弹簧钢片3—从动盘钢片4—摩擦片5—特种铆钉6—从动盘毂7—调整垫片8—减振器弹簧9—减振器盘摩擦片与从动盘钢片铆接。扭转减振器的组成郑州交通职业学院第25/25页机电工程学院第25/120页扭转减振器工作原理不工作时工作时摩擦片转动，从动盘毂没有转动时，弹簧被压缩。郑州交通职业学院第26/25页机电工程学院第26/120页2.4膜片弹簧式离合器2.膜片弹簧离合器的结构类型膜片弹簧离合器根据分离杠杆内端受压力还是推力，可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。郑州交通职业学院第27/25页机电工程学院第27/120页2.4膜片弹簧式离合器郑州交通职业学院第28/25页机电工程学院第28/120页郑州交通职业学院第29/25页机电工程学院第29/120页2.4膜片弹簧式离合器1—飞轮2—离合器盖3—压盘4—膜片弹簧5—钢丝支承环6—分离钩7—铆钉8—分离轴承郑州交通职业学院第30/25页机电工程学院第30/120页2.4膜片弹簧式离合器3.膜片弹簧离合器的优缺点：优点：（1）转矩容量大且稳定；（2）操纵轻便；（3）结构简单且较紧凑；（4）高速时平衡性好；（5）散热通风性能好；（6）摩擦片使用寿命长。郑州交通职业学院第31/25页机电工程学院第31/120页2.4膜片弹簧式离合器3.膜片弹簧离合器的优缺点：缺点：（1）膜片制造有一定难度；（2）分离杠杆部分的刚度较低，分离效率较低；（3）分离杠杆根部易形成应力集中，产生疲劳裂纹；（4）分离杠杆尖部易磨损，且难以修复。郑州交通职业学院第32/25页机电工程学院第32/120页2.5周布弹簧离合器主动部分与从动部分：与膜片弹簧式离合器基本相同。压紧装置：由若干根螺旋弹簧组成，螺旋弹簧沿压盘周向对称布置，装在压盘与离合器盖之间。郑州交通职业学院第33/25页机电工程学院第33/120页活动3离合器的操纵机构和分离机构3.1离合器的操纵机构3.2离合器的分离机构郑州交通职业学院第34/25页机电工程学院第34/120页液压式操纵机构机械式操纵机构3.1离合器的操纵机构郑州交通职业学院第35/25页机电工程学院第35/120页1.机械式操纵机构机械式操纵机构有杠杆传动和钢索传动两种。钢索传动操纵机构如图所示。由于钢索是挠性件，对其他装置的布置没有大的影响，安装方便、成本低、保养容易，因此使用较多。3.1离合器的操纵机构郑州交通职业学院第36/25页机电工程学院第36/120页钢索式操纵机构1.机械式操纵机构3.1离合器的操纵机构郑州交通职业学院第37/25页机电工程学院第37/120页钢索式操纵机构1.机械式操纵机构3.1离合器的操纵机构郑州交通职业学院第38/25页机电工程学院第38/120页2.液压式操纵机构（1）离合器主缸（2）离合器工作缸（3）工作过程3.1离合器的操纵机构郑州交通职业学院第39/25页机电工程学院第39/120页液压式操纵机构如图所示，由离合器踏板、离合器主缸、离合器工作缸（或称离合器分泵）、分离叉等组成。液压式操纵机构1—变速箱壳体2—分离叉3—工作缸4—储液罐5—进油软管6—回位弹簧7—推杆接头8—离合器踏板9—油管总成10—主缸11—分离轴承A—踏板自由行程B—踏板有效行程2.液压式操纵机构郑州交通职业学院第40/25页机电工程学院第40/120页（1）离合器主缸2.液压式操纵机构离合器主缸结构如图所示。主缸壳体上的回油孔、补偿孔通过进油软管与储液罐相通。主缸内装有活塞，活塞两端装有皮碗，左端中部装有止回阀，经小孔与活塞右方主缸内腔的油室相通。当离合器踏板处于完全放松位置时，活塞左端皮碗位于回油孔与补偿孔之间，两孔均与储液罐相通。郑州交通职业学院第41/25